Perpustakaan Digital ITB

Peranan perairan tropis termasuk Indonesia sebagai CO2 source menjadi perhatian penting untuk memahami apakah lautan Indonesia berkontribusi terhadap pelepasan CO2 ke atmosfer. Walaupun begitu, pelepasan CO2 pada perairan dangkal lebih rendah dibandingkan dengan laut lepas. Hal tersebut dikarenakan pada perairan dangkal terdapat ekosistem karbon biru yang salah satunya adalah padang lamun/seagrass meadows. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui peranan padang lamun dalam menyimpan organic carbon stock seagrass (OCS-SG) maupun organic carbon stock sediment (OCS-S) serta fluks CO2 di perairan Jepara dan Karimunjawa; mengkaji pola harian fluks CO2; menganalisis faktor dominan dalam pengendapan OCS dan nilai fluks CO2; serta melakukan pemodelan hidrodinamika dan biogeokimia perairan menggunakan Massachusetts Institute of Technology general circulation model (MITgcm). Data yang digunakan dalam penelitian ini meliputi data observasi dan data model. Pengambilan data observasi dilakukan pada musim timur (Agustus 2022) dan barat (Februari 2023) menggunakan metode systematic sampling di perairan Jepara (5 stasiun) dan Karimunjawa (7 stasiun). Analisis OCS-SG dan OCS-S menggunakan metode loss on ignition. Model biogeokimia dan fluks CO2 menggunakan MITgcm dengan periode simulasi 1 Januari 2022–31 Mei 2024. Uji statistik dilakukan menggunakan Principal Component Analysis (PCA), one-way ANOVA, korelasi, dan nonmetric multidimensional scaling. Hasil observasi menunjukkan bahwa jenis lamun dengan OCS-SG tertinggi adalah Oceana serrulata (Jepara) dan Thalassia hemprichii (Karimunjawa). Tingginya OCS-S dan OCS-SG di perairan Jepara (49,6±2,0 dan 19,25±1,84 gCorg m?2 ) dibandingkan Karimunjawa (49,1±1,7 dan 8,98±0,47 gCorg m?2 ) memiliki keterkaitan dengan fluks CO2. Peranan perairan Jepara dan Karimunjawa sebagai CO2 source dengan nilai fluks CO2 musim timur dan barat di perairan Jepara lebih rendah (0,006±0,0006 dan 0,021±0,002 molC m?2 th?1 ) dibandingkan dengan Karimunjawa (0,052±0,003 dan 0,065±0,002 molC m?2 th?1 ). Tingginya fluks CO2 di Karimunjawa dikarenakan adanya tambahan source carbonate di stasiun mangrove yang dekat perairan padang lamun, kalsifikasi dari makroalga Padina pavonica, dan kalsifikasi dari calcareous epifit. Beberapa faktor lainnya turut meningkatkan fluks CO2 seperti suhu permukaan laut (SPL) dan koefisien transfer gas (kwa). Hasil analisis PCA menunjukkan variabel OCS-S dipengaruhi oleh variabel-variabel yang berbeda tergantung pada lokasi perairan. Di perairan Jepara, OCS-S dominan dipengaruhi oleh dry bulk density (korelasi negatif: r = -0,814 dan p-value < 0,001) dan total suspended solid (korelasi positif: r = 0,811 dan p-value < 0,001). Di perairan Karimunjawa OCS-S lebih dipengaruhi oleh karakteristik biologis lamun, yaitu kerapatan lamun, above-ground biomass dan below ground biomass dengan korelasi sebesar 0,572; 0,569; dan 0,482 dengan p-value < 0,001. Walaupun kedua perairan berperan sebagai CO2 source, stasiun vegetated memiliki nilai fluks CO2 yang lebih rendah dibandingkan stasiun unvegetated. Hal tersebut menunjukkan bahwa lamun memiliki peranan dalam menyerap dan mengurangi karbon anorganik perairan. Hasil analisis PCA menunjukkan fluks CO2 di perairan Jepara dan Karimunjawa saat musim timur dan barat memiliki korelasi positif sangat kuat signifikan dengan kwa. Selain kwa, variabel pCO2sea dan ?pCO2 berkorelasi positif kuat signifikan dan SPL negatif kuat signifikan. Hasil pemodelan MITgcm menunjukkan bahwa nilai fluks CO2 pada daerah studi bervariasi terhadap musim dengan fluks CO2 tertinggi pada musim timur (0,208±0,079 molC m–2 th–1 ) dan terendah pada musim barat (0,016±0,133 molC m–2 th–1 ). Hasil model mampu menjelaskan tingginya fluks CO2 di Karimujawa yang diakibatkan oleh konsentrasi dissolved inorganic carbon yang lebih tinggi dari tambahan source carbonate. Variabilitas biogeokimia dan fluks CO2 di wilayah studi ini dipengaruhi oleh faktor musiman, yaitu perubahan arah arus, kecepatan angin, SPL, dan salinitas secara musiman. Pada musim barat dengan kecepatan angin menguat sehingga terjadi pelemahan stratifikasi bahkan tidak terdapat kedalaman mixed layer depth artinya tidak terdapat stratifikasi yang menyebabkan terjadinya percampuran massa air secara vertikal dari perairan dalam ke permukaan yang menyebabkan terjadinya penurunan suhu perairan, peningkatan nutrien (PO4 tinggi) dan peningkatan produksi fitoplankton ditandai dengan Dissolved Oxygen Phosphate (DOP) dan Dissolved Oxygen (DO) yang tinggi. Sementara itu, pada musim timur dengan kecepatan angin melemah tidak mampu untuk melakukan pencampuran vertikal sehingga terjadi peningkatan suhu perairan, terhambatnya masukan nutrisi secara vertikal ke lapisan mixed layer (fosfat rendah) yang mengakibatkan terjadi penurunan produksi fitoplankton (ditandai dengan DOP dan DO yang rendah). Sementara itu, variabilitas antartahunan (El Niño-Southern Oscillation) tidak memiliki pengaruh signifikan. Adapun kebaruan dari penelitian ini adalah diperolehnya kajian komprehensif mengenai faktor yang memengaruhi pengendapan OCS-SG dan OCS-S serta fluks CO2 di perairan Jepara dan Karimunjawa menggunakan data observasi dan model MITgcm serta keterbatasan dalam pengambilan data observasi dapat terjelaskan dari hasil model MITgcm.